利用金屬硫蛋白改造工程菌吸附Cu(Ⅱ)和Cr(Ⅵ)的研究.pdf

1、本文將金屬硫蛋白基因通過(guò)同源重組整合到釀酒酵母染色體上，篩選得到了一株對(duì)多種重金屬具有較好耐受性和吸附能力的基因工程菌4126-pgk-cup1-rDNA，并利用響應(yīng)面法對(duì)其吸附Cu(Ⅱ)和Cr(Ⅵ)的條件參數(shù)進(jìn)行了優(yōu)化研究。
　　通過(guò)PCR的方法獲得了Saccharomyces cerevisiae288c攜帶啟動(dòng)子的金屬硫蛋白基因pcup1和3-磷酸甘油酸激酶啟動(dòng)子基因pgk，以及用于介導(dǎo)重組表達(dá)的rDNA基因。以pFA6a質(zhì)

2、粒為基礎(chǔ)，以rDNA為同源臂構(gòu)建了自身攜帶啟動(dòng)子的金屬硫蛋白多拷貝整合表達(dá)載體pFA6a-pcup1-rDNA和pgk啟動(dòng)子的金屬硫蛋白多拷貝整合表達(dá)載體pFA6a-pgk-cup1-rDNA。將兩個(gè)載體分別轉(zhuǎn)入S.cerevisiae4126，得到兩株基因工程菌4126-pcup1-rDNA(4126pr)和4126-pgk-cup1-rDNA(4126pcr)。
　　重金屬耐受性研究發(fā)現(xiàn)，4126pr僅對(duì)Cu(Ⅱ)的耐受性有明

3、顯提高;4126pcr對(duì)Cu(Ⅱ)和Cr(Ⅵ)都表現(xiàn)出顯著優(yōu)于其他菌株的耐受能力。重金屬吸附實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示，4126pr只在生長(zhǎng)態(tài)吸附Cu(Ⅱ)的實(shí)驗(yàn)中表現(xiàn)出優(yōu)于出發(fā)菌的吸附能力;4126pcr對(duì)Cu(Ⅱ)的吸附能力(4.19 mg/g)相比出發(fā)菌(1.16 mg/g)提高了近4倍;4126pcr對(duì)Cr(Ⅵ)的還原速率和對(duì)總鉻的吸附能力相比出發(fā)菌分別提高了40％和13％。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，4126pcr比4126pr在重金屬污染處理應(yīng)用上具有

4、更大的優(yōu)勢(shì)。傅里葉變換紅外光譜(FTIR)分析結(jié)果顯示，4126pcr吸附Cu(Ⅱ)的過(guò)程中主要參與的官能團(tuán)為羧基，氨基，羥基;吸附Cr(Ⅵ)的過(guò)程中，主要參與的官能團(tuán)除以上官能團(tuán)外，磷酸基和酰胺基也起到了一定作用。
　　通過(guò)響應(yīng)面法分別對(duì)4126pcr吸附Cr(Ⅵ)和Cu(Ⅱ)的條件進(jìn)行優(yōu)化，得出其最優(yōu)吸附條件分別為:在pH2，溫度40℃，吸附劑添加量為7.21 g/L，Cr(Ⅵ)初始濃度為45 mg/L的條件下，Cr(Ⅵ)去除